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利气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装示意图如图1所示: (1)实验步骤: ①将气...

利气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装示意图如图1所示:

(1)实验步骤:

①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平.

②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图所示,由此读出L=_____mm.

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x

④将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.

⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间t1t2

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m.

(2)用表示直接测量量的字写出下列所求物理量的表达式:

①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和码)的总动能分别为Ek1=_____________Ek2=____________

②如果表达式_____________成立,则可认为验证了机械能守恒定律.

 

10.90 【解析】 (1)游标卡尺,主尺读数为10mm,游标读数为0.02×45mm=0.90mm,所以最终读数为10.90mm; (2)由于光电门的宽度d很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.滑块通过光电门1速度v1=;滑块通过光电门2速度v2=;系统的总动能分别为:Ek1=(M+m)()2;Ek2=(M+m)()2; 在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△Ep=mgs (3)如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1,即系统重力势能减小量等于动能增加量,则可认为验证了机械能守恒定律.
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考点分析:
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如图所示,质量m=1 kg的物块可视为质点以v1=10 m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图象如图乙所示。已知斜面固定且足够长,且不计空气阻力,取g=10 m/s2,下列说法中正确的是    

A物块所受的重力与摩擦力之比为3∶2

B在t=1 s到t=6 s的时间内物块所受重力的平均功率为50 W

C在t=6 s时物体克服摩擦力做功的功率为20 W

D在t=0到t=1 s时间内机械能的变化量大小与t=1 s到t=6 s时间内机械能变化量大小之比为1∶5

 

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如下图所示,匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向C点为AB的中点,D点为PB的中点.将一个带电粒子从P点移动到A点,电场力做功WPA1.6×108J;将该粒子从P点移动到B点,电场力做功WPB3.2×108J。则下列说法正确的是

A. 直线PC为等势线

B. 直线AD为等势线

C. 若将该粒子从B点移动到A点,电场力做功WBA1.6×108J

D. 若将该粒子从P点移动到C点,电场力做功为WPC2.4×108J

 

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2016211日,美国科学家宣布人类首次直接探测到引力波。1974年美国天文学家泰勒和赫尔斯发现了代号为PSR1913+16射电脉冲星,该天体是一个孤立双星系统质量较大的一颗,经观察发现双星间的距离正以非常缓慢的速度逐渐减小,该观察结果与广义相对论中有关引力波语言的理论计算结果非常相近,从而间接证明了引力波的存在,泰勒和赫尔斯因此获得1993年诺贝尔物理学奖。由于双星间的距离减小,下列关于双星运动的说法正确的是(    )

A. 周期逐渐减小    B. 角速度逐渐减小

C. 两星的向心加速度均逐渐减小    D. 速度逐渐减小

 

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如图所示,一轻质细杆两端分别固定着质量为mAmB的两个小球AB(可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则AB两小球质量之比为

A.     B.

C.     D.

 

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气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3 m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°。则(  )

A. θ=60°时,风速v=6 m/s

B. 若风速增大到某一值时,θ可能等于90°

C. 若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小

D. 若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变

 

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